JP2967888B2 - 近赤外分光分析による温度推定法 - Google Patents
近赤外分光分析による温度推定法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、近赤外分光分析によ
り、穀物のサンプルの温度を推定する方法に関する。
り、穀物のサンプルの温度を推定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、近赤外分光分析計は、例えば穀物
に含まれる蛋白質等の各種の成分量を、近赤外分光分析
法により非破壊的に測定（推定）するものとして知られ
ている。
に含まれる蛋白質等の各種の成分量を、近赤外分光分析
法により非破壊的に測定（推定）するものとして知られ
ている。
【０００３】また、近赤外分光分析計により、サンプル
の蛋白質の含有量を推定する方法の一例としては、蛋白
質の含有量が既知のサンプルに対して蛋白質を吸収する
領域の所定波長の近赤外線を照射して吸光度を求めた
後、その吸光度を２次微分して２次微分吸光度を算出
し、その２次微分吸光度を説明変数にするとともにサン
プルの蛋白質の含有量を目的変数にして回帰分析を行い
検量線を求め、その検量線により未知のサンプルの蛋白
質の含有量を推定するものが知られている。
の蛋白質の含有量を推定する方法の一例としては、蛋白
質の含有量が既知のサンプルに対して蛋白質を吸収する
領域の所定波長の近赤外線を照射して吸光度を求めた
後、その吸光度を２次微分して２次微分吸光度を算出
し、その２次微分吸光度を説明変数にするとともにサン
プルの蛋白質の含有量を目的変数にして回帰分析を行い
検量線を求め、その検量線により未知のサンプルの蛋白
質の含有量を推定するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の近赤外
分光分析計では、穀物サンプルの温度が測定精度に影響
を与えることが知られており、成分測定時にあわせてサ
ンプル温度を容易に把握することが望まれていた。
分光分析計では、穀物サンプルの温度が測定精度に影響
を与えることが知られており、成分測定時にあわせてサ
ンプル温度を容易に把握することが望まれていた。
【０００５】さらに、従来の近赤外分光分析による蛋白
質含有量の推定法では、外気温度の変化に伴うサンプル
温度の変化により、その推定値の誤差原因になり、その
解決が望まれていた。
質含有量の推定法では、外気温度の変化に伴うサンプル
温度の変化により、その推定値の誤差原因になり、その
解決が望まれていた。
【０００６】そこで、本発明の目的は、穀物のサンプル
の温度変化に対して近赤外線の吸光度のずれがあること
に着目し、近赤外分光分析によりサンプル温度を推定す
る方法を提供するとともに、温度の推定精度を向上する
ことにある。
の温度変化に対して近赤外線の吸光度のずれがあること
に着目し、近赤外分光分析によりサンプル温度を推定す
る方法を提供するとともに、温度の推定精度を向上する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
めに、本発明は、穀物のサンプルを所定の異なる各温度
条件にし、その温度が既知の各サンプルに対して、温度
との相関が高い１４２０ｎｍ付近の波長，１９００ｎｍ
付近の波長，１９６０ｎｍ付近の波長のうち少なくとも
いずれか１つの波長の近赤外線を照射して吸光度を検出
し、前記サンプル温度を目的変数にするとともに前記吸
光度を説明変数にして回帰分析を行い、未知のサンプル
の温度を前記波長の近赤外線の吸光度から推定する。
めに、本発明は、穀物のサンプルを所定の異なる各温度
条件にし、その温度が既知の各サンプルに対して、温度
との相関が高い１４２０ｎｍ付近の波長，１９００ｎｍ
付近の波長，１９６０ｎｍ付近の波長のうち少なくとも
いずれか１つの波長の近赤外線を照射して吸光度を検出
し、前記サンプル温度を目的変数にするとともに前記吸
光度を説明変数にして回帰分析を行い、未知のサンプル
の温度を前記波長の近赤外線の吸光度から推定する。
【０００８】
【作用】本発明は、近赤外線の波長として温度との相関
が高い１４２０ｎｍ付近の波長，１９００ｎｍ付近の波
長，１９６０ｎｍ付近の波長のうち少なくともいずれか
１つの波長の近赤外線を選択した。従って、穀物サンプ
ル中の蛋白質などの成分の含有量により吸光度が変化せ
ず、温度のみにより吸光度が変化するので、温度の推定
精度が格段に向上する。
が高い１４２０ｎｍ付近の波長，１９００ｎｍ付近の波
長，１９６０ｎｍ付近の波長のうち少なくともいずれか
１つの波長の近赤外線を選択した。従って、穀物サンプ
ル中の蛋白質などの成分の含有量により吸光度が変化せ
ず、温度のみにより吸光度が変化するので、温度の推定
精度が格段に向上する。
【０００９】
【実施例】この発明は、近赤外分光分析計により近赤外
分光分析の対象となる穀物のサンプルは、その温度変化
により近赤外線の吸光度が変化することに着目し、その
相関を利用して未知のサンプルの温度を推定するもので
あり、以下にその実施例について図１を参照して説明す
る。
分光分析の対象となる穀物のサンプルは、その温度変化
により近赤外線の吸光度が変化することに着目し、その
相関を利用して未知のサンプルの温度を推定するもので
あり、以下にその実施例について図１を参照して説明す
る。
【００１０】まず、サンプルとして例えば蛋白質の含有
量が６．５％〜１０％程度の範囲にある玄米粉サンプル
（玄米を粉砕したもの）を用意する。そして、その玄米
粉サンプルを例えば摂氏６度とし、その温度が既知のサ
ンプルに対して公知の近赤外分光分析計により近赤外線
を照射し、その近赤外線の各波長に対する吸光度を検出
して２次微分し、２次微分吸光度を求める。これらの処
理を、Ｎ個のサンプルについて行う（Ｓ１）。
量が６．５％〜１０％程度の範囲にある玄米粉サンプル
（玄米を粉砕したもの）を用意する。そして、その玄米
粉サンプルを例えば摂氏６度とし、その温度が既知のサ
ンプルに対して公知の近赤外分光分析計により近赤外線
を照射し、その近赤外線の各波長に対する吸光度を検出
して２次微分し、２次微分吸光度を求める。これらの処
理を、Ｎ個のサンプルについて行う（Ｓ１）。
【００１１】引き続き、玄米粉サンプルの温度を例えば
摂氏２０度、摂氏３１度にし、その各温度条件にある各
サンプルについて上記と同様な処理を繰り返す（Ｓ２、
Ｓ３）。
摂氏２０度、摂氏３１度にし、その各温度条件にある各
サンプルについて上記と同様な処理を繰り返す（Ｓ２、
Ｓ３）。
【００１２】次に、近赤外線分光分析計に組み込まれて
いるコンピュータにより、サンプルの温度（実測値）を
目的変数にするとともに、上記で算出した２次微分吸光
度の中から波長がたとえば１９０２ｎｍ、および１８３
８ｎｍにおける２次微分吸光度を説明変数にし、未知の
サンプルの温度を求めるために重回帰分析を行ない、検
量線を得る（Ｓ４）。
いるコンピュータにより、サンプルの温度（実測値）を
目的変数にするとともに、上記で算出した２次微分吸光
度の中から波長がたとえば１９０２ｎｍ、および１８３
８ｎｍにおける２次微分吸光度を説明変数にし、未知の
サンプルの温度を求めるために重回帰分析を行ない、検
量線を得る（Ｓ４）。
【００１３】以後、このようにして得られた検量線を利
用することにより、未知サンプルの温度推定を行うが、
そのときには、サンプルの吸光度を近赤外分光分析計に
より求め、その所定の波長にかかる吸光度を上記の検量
線に代入し、サンプルの温度を推定する。これらのデー
タ処理は、近赤外分光分析計に組み込まれているコンピ
ュータにより行う。
用することにより、未知サンプルの温度推定を行うが、
そのときには、サンプルの吸光度を近赤外分光分析計に
より求め、その所定の波長にかかる吸光度を上記の検量
線に代入し、サンプルの温度を推定する。これらのデー
タ処理は、近赤外分光分析計に組み込まれているコンピ
ュータにより行う。
【００１４】ここで、サンプルの温度を摂氏６度、２０
度、３１度というように既知の温度とし、この温度が既
知のサンプルをこの実施例の温度推定法によりその温度
を推定し、サンプルの既知の温度（実測値）と推定温度
との関係を示すと図２が得られる。この散布図によれ
ば、サンプルの推定温度は、実用に十分な精度で得られ
ることがわかる。
度、３１度というように既知の温度とし、この温度が既
知のサンプルをこの実施例の温度推定法によりその温度
を推定し、サンプルの既知の温度（実測値）と推定温度
との関係を示すと図２が得られる。この散布図によれ
ば、サンプルの推定温度は、実用に十分な精度で得られ
ることがわかる。
【００１５】このように、以上の実施例によれば、近赤
外分光分析計により未知サンプルの蛋白質などの各種の
成分測定時に、あわせてサンプル温度を推定できるの
で、その推定温度により温度に起因する成分測定の誤差
の補正が可能になる上に、サンプル温度を検出するため
の特別な温度検出器が不要となる。
外分光分析計により未知サンプルの蛋白質などの各種の
成分測定時に、あわせてサンプル温度を推定できるの
で、その推定温度により温度に起因する成分測定の誤差
の補正が可能になる上に、サンプル温度を検出するため
の特別な温度検出器が不要となる。
【００１６】また、この実施例により得られる推定温度
を表示器に表示して操作者が確認、またはその温度が所
定の温度領域にないときには警告音を発生するようにし
ても良い。このようにすると、近赤外分光分析計で未知
サンプルの蛋白質などの各種の成分測定に際して、測定
の不適当な温度を操作者が把握でき、外気温度が高すぎ
たり低すぎたりする場合や、サンプルを粉砕後に冷却が
不十分のな場合に測定の失敗を未然に防げる。
を表示器に表示して操作者が確認、またはその温度が所
定の温度領域にないときには警告音を発生するようにし
ても良い。このようにすると、近赤外分光分析計で未知
サンプルの蛋白質などの各種の成分測定に際して、測定
の不適当な温度を操作者が把握でき、外気温度が高すぎ
たり低すぎたりする場合や、サンプルを粉砕後に冷却が
不十分のな場合に測定の失敗を未然に防げる。
【００１７】そして、近赤外線の波長を選択するに際
し、近赤外線の吸光度と温度との相関が高く、近赤外線
の吸光度と蛋白質との相関が低い波長を選択する（図３
および図４参照）。具体的には、図３で示すように、１
９０２ｎｍ，１４２４ｎｍ，１９６６ｎｍの各波長が挙
げられる。このように近赤外線の波長を、吸光度がサン
プル中の成分との相関が低い波長を選択すると、サンプ
ル中の蛋白質などの成分含有量により吸光度が変化せ
ず、温度のみによってサンプルの吸光度が変化するの
で、温度の推定精度が格段に向上する。
し、近赤外線の吸光度と温度との相関が高く、近赤外線
の吸光度と蛋白質との相関が低い波長を選択する（図３
および図４参照）。具体的には、図３で示すように、１
９０２ｎｍ，１４２４ｎｍ，１９６６ｎｍの各波長が挙
げられる。このように近赤外線の波長を、吸光度がサン
プル中の成分との相関が低い波長を選択すると、サンプ
ル中の蛋白質などの成分含有量により吸光度が変化せ
ず、温度のみによってサンプルの吸光度が変化するの
で、温度の推定精度が格段に向上する。
【００１８】次に、上記の実施例から得られるサンプル
の推定温度を活用し、その推定温度の結果に応じてあら
かじめ求めてある複数の温度ごとの検量線の中から１つ
を選択し、その選択した検量線を用いてサンプルの成分
測定を行う方法について、以下に説明する。
の推定温度を活用し、その推定温度の結果に応じてあら
かじめ求めてある複数の温度ごとの検量線の中から１つ
を選択し、その選択した検量線を用いてサンプルの成分
測定を行う方法について、以下に説明する。
【００１９】この方法では、事前に、公知の近赤外線分
光分析計を用いて蛋白質の含有量が既知であってその温
度が摂氏６度であるサンプルについて、１２２４ｎｍの
近赤外線を照射してその吸光度を検出し、その吸光度を
２次微分して２次微分吸光度を求める。これらの処理を
Ｎ個の既知サンプルについて行う。次に、蛋白質の含有
量を目的変数にするとともに、上記の２次微分吸光度を
説明変数として重回帰分析を行い、図５の直線Ａで示す
ような摂氏６度の検量線を得る。引き続き、上記と同様
の分析により、図５の直線Ｂで示すような摂氏２０度の
検量線、および同図の直線Ｃで示すような摂氏３１度の
検量線を得る。
光分析計を用いて蛋白質の含有量が既知であってその温
度が摂氏６度であるサンプルについて、１２２４ｎｍの
近赤外線を照射してその吸光度を検出し、その吸光度を
２次微分して２次微分吸光度を求める。これらの処理を
Ｎ個の既知サンプルについて行う。次に、蛋白質の含有
量を目的変数にするとともに、上記の２次微分吸光度を
説明変数として重回帰分析を行い、図５の直線Ａで示す
ような摂氏６度の検量線を得る。引き続き、上記と同様
の分析により、図５の直線Ｂで示すような摂氏２０度の
検量線、および同図の直線Ｃで示すような摂氏３１度の
検量線を得る。
【００２０】そして、このような重回帰分析の結果得ら
れる複数の検量線を使用することにより、以後、以下の
ような処理により未知サンプルの温度推定を行う。すな
わち、未知サンプルの温度を上記のように推定し、その
推定結果が摂氏１５度未満のときには検量線Ａを、摂氏
１５度以上で摂氏２５度未満のときには検量線Ｂを、摂
氏２５度以上のときには検量線Ｃを、使用して未知サン
プルの蛋白質の含有量を推定する。
れる複数の検量線を使用することにより、以後、以下の
ような処理により未知サンプルの温度推定を行う。すな
わち、未知サンプルの温度を上記のように推定し、その
推定結果が摂氏１５度未満のときには検量線Ａを、摂氏
１５度以上で摂氏２５度未満のときには検量線Ｂを、摂
氏２５度以上のときには検量線Ｃを、使用して未知サン
プルの蛋白質の含有量を推定する。
【００２１】このような未知サンプルの成分推定法によ
れば、サンプルの温度変動による測定誤差を減少でき、
またサンプルを粉体で測定するような場合であっても、
粉砕直後に冷却せずに測定しても測定誤差を小さくでき
る。
れば、サンプルの温度変動による測定誤差を減少でき、
またサンプルを粉体で測定するような場合であっても、
粉砕直後に冷却せずに測定しても測定誤差を小さくでき
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、近赤外線
の波長として、温度との相関が高い１４２０ｎｍ付近の
波長，１９００ｎｍ付近の波長，１９６０ｎｍ付近の波
長のうち少なくともいずれか１つの波長の近赤外線を選
択した。従って、サンプル中の蛋白質などの成分の含有
量により吸光度が変化せず、温度のみにより吸光度が変
化するので、温度の推定精度が格段に向上する。
の波長として、温度との相関が高い１４２０ｎｍ付近の
波長，１９００ｎｍ付近の波長，１９６０ｎｍ付近の波
長のうち少なくともいずれか１つの波長の近赤外線を選
択した。従って、サンプル中の蛋白質などの成分の含有
量により吸光度が変化せず、温度のみにより吸光度が変
化するので、温度の推定精度が格段に向上する。
【００２３】また、成分の異なる各種サンプルの温度が
推定できる。
推定できる。
【図１】請求項１の発明の実施例のサンプルの処理例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図２】温度が既知のサンプルを、実施例の推定法によ
り推定し、サンプル温度の実測値とその推定値との関係
を示す散布図である。
り推定し、サンプル温度の実測値とその推定値との関係
を示す散布図である。
【図３】近赤外線の吸光度と温度との相関を波長ごとに
プロットした図である。
プロットした図である。
【図４】近赤外線の吸光度と蛋白質との相関を波長ごと
にプロットした図である。
にプロットした図である。
【図５】推定温度に応じて蛋白質の含有量を予測する方
法を説明する図である。
法を説明する図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−298030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−53549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−245124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−55824（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−15741（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−175341（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 穀物のサンプルを所定の異なる各温度条
件にし、その温度が既知の各サンプルに対して、温度と
の相関が高い１４２０ｎｍ付近の波長，１９００ｎｍ付
近の波長，１９６０ｎｍ付近の波長のうち少なくともい
ずれか１つの波長の近赤外線を照射して吸光度を検出
し、前記サンプル温度を目的変数にするとともに前記吸
光度を説明変数にして回帰分析を行い、未知のサンプル
の温度を前記波長の近赤外線の吸光度から推定してなる
近赤外分光分析による温度推定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25041391A JP2967888B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 近赤外分光分析による温度推定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25041391A JP2967888B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 近赤外分光分析による温度推定法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6337247A Division JPH07198602A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 近赤外分光分析による成分含有量推定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560685A JPH0560685A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2967888B2 true JP2967888B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=17207523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25041391A Expired - Fee Related JP2967888B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 近赤外分光分析による温度推定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2967888B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103868881A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 测定沥青中蜡含量的方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2937421B1 (fr) * | 2008-10-17 | 2010-12-31 | France Etat Ponts Chaussees | Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse. |
| JP5276470B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2013-08-28 | ベックマン コールター， インコーポレイテッド | 分析装置および分析方法 |
| JP5661957B1 (ja) * | 2014-01-22 | 2015-01-28 | オリジン電気株式会社 | カルボン酸ガス濃度の推定方法及び半田付け装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5655824A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical type temperature sensor |
| JPS6153549A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-17 | Chino Works Ltd | 光学的測定装置 |
| US4790669A (en) * | 1986-04-08 | 1988-12-13 | Cv Technology, Inc. | Spectroscopic method and apparatus for optically measuring temperature |
| US4928013A (en) * | 1987-02-17 | 1990-05-22 | Measurex Corporation | Temperature insensitive moisture sensor |
| JP2757021B2 (ja) * | 1989-06-13 | 1998-05-25 | 株式会社佐竹製作所 | 近赤外線分光分析方法 |
| JP3290982B2 (ja) * | 1989-09-20 | 2002-06-10 | 倉敷紡績株式会社 | 半導体処理用無機電解質の定量法 |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP25041391A patent/JP2967888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103868881A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 测定沥青中蜡含量的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560685A (ja) | 1993-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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